Stany skupienia materii i ich właściwości

Transkrypt

1 Stany skupienia i ich przemiany Ciecz (woda) Stany skupienia materii i ich właściwości Resublimacja deposition Ciało stałe (lód) Sublimacja Gaz lub pary (Chmury) Fizyczne właściwości różnych stanów materii Właściwość Ciało stałe ciecz gaz Kształt określony taki sam jak zbiornik (nieokreślony) taki sam jak zbiornik (nieokreślony) Objętość określona określona wypełnia wnętrze (nieokreślona) Zdolność od płynięcia brak posiada posiada Ściśliwość niewielka niewielka łatwa do przeprowadzenia Gazy i ich właściwości Gaz stan skupienia materii, w którym ciało fizyczne łatwo zmienia kształt i zajmuje całą dostępną mu przestrzeń. Właściwości te wynikają z własności cząsteczek, które w fazie gazowej mają pełną swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w przestrzeni zajmowanej przez gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Między cząsteczkami nie występują żadne oddziaływania dalekozasięgowe, a jeśli, to bardzo słabe. Jedyny sposób, w jaki cząsteczki na siebie oddziałują, to zderzenia. Oprócz tego, jeśli gaz jest zamknięty w naczyniu, to jego cząsteczki stale zderzają się ze ściankami tego naczynia, wywierając na nie określone i stałe ciśnienie. Zmiana objętości pod wpływem ciepła bardzo mała mała duża 3 1

2 Graham odkrył, że szybkość efuzji danego gazu jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego z jego gęstości (prawo Grahama). szybkoscefuzji 1 d szybkosc efuzji ( A) szybkoscefuzji ( B) (stałs P i T ) d d B A M B M A Gdy M A to masa cząsteczkowa substancji A a) Dyfuzja b) efuzja 6 Prawa gazowe Boyle a-mariotte a Charlesa Gay-Lussaca Prawo łączone P i V i T i = P f V f T f p 1V 1 = p 2V 2 Iloczyn ciśnienia i objętości ustalonej porcji gazu poddanego przemianie izotermicznej jest w każdym stanie gazu taki sam Stosunek ciśnienia do temperatury dla ustalonej porcji gazu poddanego przemianie izochorycznej jest taki sam w każdym stanie tego gazu. Stosunek objętości do temperatury dla ustalonej porcji gazu poddanego przemianie izobarycznej jest w każdym stanie tego gazu taki sam. 2

3 Przykład 1: Próbka gazu ma objętość 283 ml w 25 o C i pod ciśnieniem atm. Jak jest objętość tego gazu w temperaturze 100 o C i pod ciśnieniem 1.00 atm? T i = 25 o C = = 298 K V i = 283 ml P i = atm T f = 100 o C = = 373 K V f =? P f = 1.00 atm Pi Vi Tf V f = Ti Pf (0.500 atm 283 ml) 373K V f 177 ml 298K 1.00 atm Przykład 2: Próbka gazu ma objętość 30.0L w temperaturze 40 o C i pod ciśnieniem 0.25 atm. W jakiej temperaturze ta próbka będzie miała objętość 50.0L i wykazywała ciśnienie 0.75 atm? T i = 40 o C = = 313 K V i = 3.0L P i = 2.5 atm T f =? V f = 5.00L P f = 5 atm Ti Tf P V i i ( f f 313 K T f 5.0 atm5. 0L 2.5 atm3.0l T f = K temp = K -273= o C P V ) 9 10 Prawo Daltona Prawa gazu idealnego, równanie Clapeyrona PV = nrt lub P V R n T P TOTAL = P gaz A + P gaz B + P gaz C +.+ P gaz Z To prawo zakłada, że każdy z gazów będących składnikiem mieszaniny zachowuje się jak gaz idealny. gdy: P- ciśnienie, V- objętość; n-ilość moli, R-stała L atm gazowa( ) K mol General chemistry, 7-th ed

4 Przykład 4: Jakie jest ciśnienie 1.00 mola gazu którego objętość w temperaturze o C wynosi 10.0 L? P=? V= 10.0 L n = 1.00 mole R= L atm K mol T = 100 o C = = K L atm 1.00 mol K n R T K mol P atm V 10 L Przykład 5: Zbiornik z helem używanym do napełniania balonów zawiera 180 L. Jego ciśnienie w 25 O C to 150. Ile moli helu zawiera zbiornik? P = 150 atm V= 180 L N =? moli R= L atm/k mol T = 25 o C = 298 K P V (150 atm) (180L) n 1100moli R T L atm ( )(298K) K mol Przykład 6: próbki czystego gazu ma objętość 112 ml w temperaturze 100 o C. Jego ciśnienie to 750 torr. Jaka jest masa molowa tego gazu? V= 112 ml = L T = 100 o C = 373 K P = 750 torr; 1 atm P 750torr x atm 760 torr P V (0.987 atm) (0.112 atm) n R T L atm n = mol ( ) (373 K) mol K? g g 30.2g 1 mol mol 15 Prawo Daltona & prawo gazu idealnego P total V = n total R T n total = n A + n B + n C; przy czym n to liczność moli każdego z rodzaju gazu w mieszaninie ntotal R T ( na nb nc...) RT Ptotal V V nart nb RT nc RT Ptotal... V V V n RT n A B RT n PA PB crt PC V V V 16 4

5 Ułamek molowy, X A liczba moli A na X A suma moli wszystkich skladników na nb nc PA X A P total X B PB Ptotal X C PC Ptotal... Przykład 7: Ułamek molowy tlenu w atmosferze wynosi Oblicz ciśnienie cząstkowe O 2 w powietrze wiedząc, że ciśnienie atmosferyczne powietrza wynosi 760 torr. P O2 = X o2 x P total = x 760 torr = 159 torr P total = X A P A + X B P B + X C P C Gaz idealny a gaz rzeczywisty Parametry opisujące stan gazowy masa, objętość, ciśnienie, temperatura. Gaz idealny to gaz o cząsteczkach doskonale sprężystych, o znikomo małej objętości. Jego molekuły nie oddziałują na siebie i są w ciągłym ruchu. Gaz rzeczywisty gaz, którego cząsteczki nie spełniają podanych powyżej założeń. Równanie stanu gazu doskonałego równanie Clapeyrona pv = nrt n- ilość moli, n=1 R- stała gazowa (8.314 J/mol K Gazy rzeczywiste Równanie Van der Waalsa (a) Gaz idealny, cząsteczki przemieszczają się w linii prostej, (b) gaz rzeczywisty, droga przemieszczania się cząsteczek nie jest prosta na skutek sił przyciągania pomiędzy nimi 2 n a ( P ) ( V n b) nrt V 2 a- współczynnik korekcyjny uwzględniający przyciąganie cząsteczek b- współczynnik korekcyjny uwzględniający objętość cząsteczek 5

6 Substancja Hel, He Neon, Ne Wodór, H Amoniak, NH Woda, H O a b L atm mol L mol Porównanie niektórych fizycznych właściwości cieczy i gazów Związek Gęstość (w temp. pokojowej lub blisko jej, pod ciśnieniem atmosferycznym) [kg m -3 ] Ciepło właściwe [J/g o C] Etanol 49,06 2,51 Benzyna 48,05 2,82 Mleko 65,07 4,18 Olej roślinny 57,60 1,80 Woda 62,07 4,18 Powietrze (26.7 O C) 0,07 1,00 Dwutlenek węgla 0,11 0,83 Tlen 0,08 0,91 Para wodna (para; 100 o C) 0,04 2,02 22 Ciecz Ciecze, ciała wykazujące własności pośrednie między gazami i ciałami stałymi (np. współczynnik lepkości dynamicznej, współczynnik dyfuzji, ciepło właściwe). Ciecze przyjmują kształt zbiornika, w którym się znajdują, lecz nie wypełniają całej jego objętości (co odróżnia je od gazów), jednocześnie cząsteczki cieczy wykonują bezładne ruchy, dzięki czemu nie tworzą sztywnej sieci (charakterystycznej dla ciał stałych). Ściślej upakowana sieć, w której cząsteczki mogą wykonywać tylko niektóre ruchy, powstaje podczas ochładzania cieczy. W temperaturze krzepnięcia ciecze są w równowadze z ciałami stałymi. Natomiast dyfuzyjne przejście cząsteczek cieczy do fazy gazowej nosi nazwę parowania. Właściwości fizyczne cieczy gęstość, ciężar objętościowy i właściwy, ściśliwość, rozszerzalność cieplna, napięcie powierzchniowe lepkość 6

7 Cechy charakterystyczne cieczy Napięcie powierzchniowe F d Napięcie powierzchniowe (σ) jest stosunkiem siły przyłożonej (F) do długości (d) na której ta siła działa. Przykład: Oblicz napięcie powierzchniowe cieczy na którą działa siła F= 4x10-3 N na długości d = 5x10-2 m. 3 F 4x10 N N m 2 d 5 x10 m Zależność napięcia powierzchniowego wody od temperatury substancja Napięcie powierzchniowe [mn/m] woda H(OH) 72.7 Eter dietylowy (CH 3 -CH 2 ) 2 O 17.0 Benzen C 6 H Glyceryna C 3 H 2 (OH) 3 63 rtęć (15 C) 487 n-oktane 21.8 Roztwór mydła (oleinianu sodu) w wodzie Roztwór NaCl (6M w wodzie) Roztwór sacharozy (85% w wodzie) F 2d 7

8 Przykład: jeżeli napięcie powierzchniowe filmu mydlanego wynosi σ = 2.5 x10-2 N m -1, szerokość poprzeczki to d = 10x10-2 m. Poprzeczka ta została przesunięta na dystansie Δ t= 2x10-2 m to jaka praca została wykonana? Praca = siła x przesunięcie; W= F x Δt F = σ x 2d; więc W= σ x2d x Δt W= 2.5x10-2 N m -1 x 2 x 10x10-2 m x 2 x10-2 m = 1 x10-4 N m = 1 x10-4 J Jednostki napięcia powierzchniowego [N m -1 or J m -2 ] Zwilżanie ciał stałych, kąt zwilżania Kąt zwilżania, kąt przyścienny kąt utworzony przez powierzchnię płaską ciała stałego i płaszczyznę styczną do powierzchni cieczy graniczącej z ciałem stałym lub do powierzchni rozdziału dwóch stykających się cieczy lub gazu gdzie: γ jest napięciem powierzchniowym na granicy faz, a indeksy oznaczają: L ciecz, G gaz lub druga ciecz, S ciało stałe. ciecz zwilża powierzchnię zmniejszanie kąta zwilżania powierzchni ciała stałego przez ciecz powoduje brak zwilżania Decydującym czynnikiem w procesie zwilżania ciała stałego przez ciecz jest praca adhezji (W ad ) i praca kohezji (W ko ) W ad = σ L + σ S/G + σ S/L W ko = 2σ L W ad = σ L (1+ cos θ) gdy cos θ =1 to ciecz doskonale zwilża ciało stałe gdy cos θ = - 1 to ciecz nie zwilża ciała stałego i na powierzchni powstaje kropla 8

9 Siły kapilarnego przyciągania kapilary Siły kapilarnego odpychania Przykład: Jakie jest napięcie powierzchniowe cieczy wypełniającej kapilarę o promieniu 6 x 10-3 m na wysokość 20 mm. Gęstość cieczy to 150 kg/m 3. Złóż, że cosinus kąta zwilżania wynosi 1.0. Menisk wklęsły woda rtęć Menisk wypukły ( 2 x10 m)(150 kg m )(9.81m s )(6 x 10 m) x1 σ = mn m kg s N m Rozpływanie się (rozprzestrzenianie się) jednej cieczy na powierzchni drugiej Rozpływanie się cieczy B na powierzchni cieczy A Jeżeli kroplę oleistej cieczy naniesie się na powierzchnię wody to można zaobserwować jedną z następujących sytuacji: 1. Oleista ciecz pokryje cienkim filmem powierzchnię wody (rozprzestrzeni się na powierzchni wody) 2. Oleista ciecz utworzy soczewkę na powierzchni wody 3. Jedna część oleistej cieczy utworzy kroplę w formie soczewki zaś druga pokryje pozostałą część wody cienkim filmem Ad. 1. zachodzi gdy siły adhezji pomiędzy olejem a wodą są większe od sił kohezji oleju, Współczynnik rozprzestrzeniania (powlekania), S, jest równy S = σ L σ O - σ L/O Umieszczając krople benzenu na wodzie początkowo benzen nie będzie rozpuszczał się w wodzie. Wówczas napięcie powierzchniowe i międzyfazowe wynosi: Woda (A) : 72.8 mn/m Benzen (B) : 28.9 mn/m Benzen/woda: 35.0 mn/m S współczynnik rozprzestrzeniania (powlekania) tego układu wynosi S = = +8.9 > 0 benzen rozpływa się po wodzie Po krótkim czasie trochę benzenu rozpuści się w wodzie ale woda praktycznie nie rozpuszcza się w benzenie. Powoduje to spadek napięcia powierzchniowego wody do 62.4 mn/m Więc S = = < 0 benzen przestaje się rozpływać po wodzie, cofa się tworząc soczewkę na filmie benzenu. 9

10 lepkość [mn s m-2] 16/10/2017 Czynniki wpływające na współczynnik rozpływania Struktura cząsteczek: Większa polarność cząsteczki wyższy współczynnik (np. etanol i kwas propionowy) Niepolarne substancje jak ciekła wazelina niższy współczynnik nie rozpływają się po wodzie Kwasy organiczne np. kwas oleinowy dłuższy łańcuch węglowy spadek współczynnika Niektóre oleje rozpływają się po powierzchni wody z powodu obecności w nich polarnych grup takich jak karboksylowa (-COOH) czy hydroksylowa (-OH) Lepkość LEPKOŚĆ czyli TARCIE WEWNĘTRZNE jest to zdolność płynu do przenoszenia naprężeń stycznych między sąsiednimi warstwami płynu, poruszającymi się z różnymi prędkościami względem siebie Zależność lepkości od temperatury temperatura [K] woda etanol rtęć eter dietylowy Wzajemne oddziaływanie cząsteczek cieczy zachodzące podczas ruchu cieczy jest hamowane poprzez siły tarcia wewnętrznego F- siła η lepkość S- powierzchnia płytki F = ηs dν dx dv różnica w prędkości poruszania się warstw cieczy dx zmiana odległości jaką uzyskują poszczególne warstwy cieczy Płyn newtonowski (doskonale lepki) spełniający model lepkości płynu Podział cieczy w zależności spełniania prawa Newtona: Ciecze niutonowskie Ciecze nieniutonowskie wprowadzony przez Isaaca Newtona wykazujący liniową zależność naprężenia ścinającego (τ) od szybkości ścinania dv Δx : F / S = * (dv / dx) τ = η dv dx dv / dx = D (szybkość ścinania) F / S = (naprężenie ścinające) D = / y- odkształcenie spowodowane przez ścinanie S- powierzchnia na którą działa siła. Ciecze newtonowskie rozpuszczalniki, roztwory o niedużym stężeniu, woda. 10

11 Reogramy zależności naprężenia ścinającego od szybkości ścinania. Krzywa płynięcia τ woda Wszystkie ciecze, których krzywe płynięcia nie są liniami prostymi, zalicza się do cieczy nieniutonowskich. Lepkość cieczy nieniutonowskich, w określonych warunkach ciśnienia i temperatury, nie jest wartością stałą lecz zmienia się w zależności od wielu czynników np. od szybkości ścinania, od kształtu naczynia lub aparatu w którym ciecz jest zawarta, albo też od rodzaju procesu jakiemu uprzednio ją poddawano. Zależność naprężenia stycznego (ścinającego) od prędkości ścinania dla cieczy newtonowskich, krzywa płynięcia. γ Typy cieczy nienewtonowskich Typ I. Ciecze, dla których w dowolnym punkcie szybkość ścinania jest funkcją wyłącznie naprężenia stycznego panującego w danym punkcie. Typ II. Ciecze, dla których zależność pomiędzy naprężeniem stycznym i szybkością ścinania zależy również od czasu lub też sposobu ścinania cieczy. Typ III. Układy przejawiające pewne cechy charakterystyczne zarówno dla ciał stałych jak i dla cieczy, wykazujące częściowy powrót sprężystości po odkształceniu. Są to tzw. ciecze lepkosprężyste. Typ I Ciecze binghamowskie (liniowo plastyczne) Ciecze pseudoplastyczne Ciecze dylatancyjne 11

12 τ D Ciecze pseudoplastyczne nie mają granicy płynięcia, a stosunek naprężenia stycznego do szybkości ścinania zmniejsza się w ich przypadku, w miarę zwiększania się szybkości ścinania. Krzywa płynięcia staje się linią prostą dopiero przy bardzo dużej szybkości ścinania. Zmniejszenie lepkości cieczy pseudoplastycznych pod wpływem zwiększenia prędkości ścinania jest przyczyną określania ich również jako tzw. cieczy rozrzedzanych ścinaniem. τ 0 D γ τ Krzywa płynięcia i zależność szybkości ścinania od naprężenia ścinającego dla cieczy binghamowskich Typowymi przykładami cieczy binghamowskiej (plastycznej) są zawiesiny, szlamy, farby olejne, pasta do zębów, osady odstojnikowe, τ Ciecze dylatancyjne podobnie jak ciecze pseudoplastyczne, nie wykazują granicy płynięcia, jednakże ich lepkość pozorna zwiększa się ze zwiększaniem szybkości ścinania. Z tego względu te określane są również mianem cieczy zagęszczanych ścinaniem. Przykłady gęste zawiesiny i związki wielkocząsteczkowych (śluzy, niektóre żele). Ciecze II typu ciecze tiksotropowe ciecze wykazujące reopeksję D τ Zależność szybkości ścinania od naprężenia ścinającego dla cieczy dylatancyjnych 12

13 τ Ciecze tiksotropowe τ Ciecze reopeksyjne - pod wpływem ścinania następuje tworzenie struktury wewnętrznej. Im dłuższy jest czas trwania ścinania tym struktura jest bardziej rozbudowana, a zatem lepkość cieczy wykazującej reopeksję zwiększa się wraz z upływem czasu. Przy dużej prędkości ścinania, struktura wewnętrzna ulega jednak zniszczeniu i lepkość przyjmuje wartość stałą.z cieczami takimi spotykamy się w praktyce bardzo rzadko. γ czas Krzywa płynięcia i zależność naprężenia ścinającego od czasu dla cieczy tiksotropowych. (pętla histerezy) Lepkość pozorna cieczy tiksotropowych uzależniona jest zarówno od szybkości ścinania jak i czasu trwania tego ścinania. Jeśli poddać ścinaniu ciecz tiksotropową, będącą dłuższy czas w spoczynku, jej lepkość pozorna ulega zmniejszaniu z upływem czasu na skutek stopniowego niszczenia struktury. Substancje te płynnie przechodzą z żelu w zol pod wpływem bodźców mechanicznych takich jak silne wytrząsanie. Zmiana ta ma charakter izotermiczny i jest odwracalna. Do takich ciał należy np. wazelina, lotiony i szampony. Ciecze III typu - lepkosprężyste. Do tej grupy cieczy należą ciecze o bardzo dużej lepkości, a równocześnie wykazujące pewne własności sprężyste. Przykładem takiego rodzaju cieczy mogą być różnego rodzaju żywice, smoły, asfalty, niektóre polimery, mocne żele itp. Ciecz lepkosprężysta jako bardzo lepka ciecz zachowuje się zgodnie z prawem Newtona, a ze względu na własności sprężyste - również z prawem Hooke'a. CIAŁA STAŁE Podział ciał stałych Krystaliczne amorficzne (bezpostaciowe) Kryształy srebra Ciało amorficzne 13

14 Podział ciał stałych: ciała bezpostaciowe - wykazują właściwości stanu stałego, ale nie mają uporządkowanej sieci krystalicznej, np. szkło Ciała o określonej, uporządkowanej strukturze geometrycznej zwane kryształami np. sól, cukier Współrzędne krystalograficzne ciała krystaliczne - atomy ułożone są w sposób regularny, tworząc tzw. sieć przestrzenną. KOMÓRKI ELEMENTARNE UKŁADÓW KRYSTALOGRAFICZNYCH Układy: Postać krystalograficzna odgrywa bardzo ważną rolę w przygotowaniu tabletek (do tabletkowania najkorzystniej jest wybrać substancje o układzie regularnym lub tetragonalnym). Tabletki przygotowane z kryształów o układzie jednoskośnym mogą ulegać rozpadowi pod wpływem nacisku po jego ustaniu. Struktura krystaliczna leku wpływa na komfort pacjenta podczas jego pozajelitowego podawania leku w postaci zawiesin czy implantów. Kryształy podłużne o ostrych krawędziach lub o kształcie igieł mogą powodować występowanie objawów ubocznych, a ich podawanie jest bolesne. Krystalizacja kosmetyków Główną przyczyną krystalizacji jest słaba lub zła rozpuszczalność w układzie. W przypadku materiałów stałych krytycznym czynnikiem jest ich polarność. Zachodzące w produkcie procesy krystalizacji można podzielić na krystalizację spodziewaną i niepożądaną. Krystalizacja spodziewana jest z reguły naturalnym procesem krystalizacji tłuszczów i wosków, które bardzo wyraźnie obserwuje się w przypadku receptur pomadek i sztyftów. Należy tutaj zwrócić szczególną uwagę na sposób chłodzenia surowców, od niego bowiem będzie zależała końcowa stabilność utworzonej struktury. Justyna Szpak- Zjawisko krystalizacji w produktach kosmetycznych - wpływ na stabilność; 14

15 Krystalizacja niepożądana Krystalizacja niepożądana - gdy pojawiają się trudne do zidentyfikowania struktury krystaliczne. Najczęściej krystalizują: substancje aktywne (np. mentol, kwas salicylowy, ceramidy,...) materiały stałe (emulgatory, woski) filtry przeciwsłoneczne konserwanty (np. parabeny) Jest to spowodowane głównie słabą rozpuszczalnością substancji, ma też wpływ ph środowiska. Duża zawartość substancji aktywnych przy mniejszej zawartości wody w emulsjach kosmetycznych jest dodatkową przyczyną krystalizacji niepożądanej. Pojawia się ona niespodziewanie i może doprowadzić do załamania stabilności produktu. Aby jej uniknąć należy regularnie monitorować wygląd produktu kosmetycznego przy pomocy mikroskopu polaryzacyjnego, jak również zadbać o kompatybilność surowców oraz dobrą rozpuszczalność substancji aktywnych w systemie. Ciekłe kryształy Substancje te zachowują główną cechę cieczy (płynięcie, przyjmowanie kształtu naczynia). Mają dość regularny kształt przestrzenny typowy dla kryształów. Substancje o właściwościach ciekłokrystalicznych wizualnie są mętne, zaś oglądane pod mikroskopem polaryzacyjnym dają różne obrazy (tekstury). Ciekłe kryształy są cieczami nienewtonowskimi. Ciekłe kryształy dzieli się ze względu na ich uporządkowanie przestrzenne na: direktor Cholesteryczne Nematyczne, N, uporządkowane w jednym wymiarze Smektyczne, S, uporządkowane w dwóch wymiarach Przykłady tekstur ciekłych kryształów. a) tekstura smugowa (niem. schlieren) nematycznego ciekłego kryształu, b) tekstura konfokalna (współogniskowa) smektyka A, c) tekstura odcisk palca cholesteryka A b c 15

16 Obraz z mikroskopu polaryzacyjnego przejścia poszczególnych faz ciekłego kryształu Ciekłe kryształy w kosmetologii Formy cholesteryczne kosmetyka dekoracyjna farby termotropowe (zmiana koloru pod wpływem temperatury ciała). Formy smektyczne to wodnolipidowe spoiwo międzykomórkowe w skórze. Cholesteryczna Preparaty kosmetyczne zawierające ciekłe kryształy wykazują dużą biozgodność strukturalną z komponentami chemicznymi skóry. Związki te łatwo penetrują naskórek i wbudowują się w struktury międzykomórkowe. Woda zawarta pomiędzy warstwami ciekłego kryształu nie odparowuje więc preparaty z ciekłymi kryształami wykazują wydłużony efekt nawilżania. Smektyczna C Smektyczna A a_fazowe_w_cieklych_krysztalach M. Molski, Chemia piękna PWN, Emulgatory ciekłokrystaliczne, e. cukrowe Emulgatory te mają szeroki zakres emulgacji, nie powodują alergii i podrażnień, są niekomedogenne (nie zapychają porów skóry), dają przyjemne właściwości aplikacyjne kosmetyku oraz są odporne na hydrolizę. Dodatkowo są biodegradowalne i nieszkodliwe dla środowiska. Emulgatory cukrowe są odpowiedzią na potrzeby rynku kosmetycznego dążącego do wyeliminowania składników syntetycznych, toksycznych oraz uszkadzających strukturę naskórka. Zbudowane są one hydrofilowej części glikozydowej oraz lipofilowego łańcucha tłuszczowego. Do emulgatorów cukrowych tworzących strukturę ciekłych kryształów należą m.in. Cetearyl glucoside and cetearyl alcohol Sorbitan olivate and cetearyl olivate Sorbitan stearate and sorbityl laurate Sorbitan stearate and sucrose cocoate Polyglyceryl-3 methylglucose distearate Potassium cetyl phosphate and hydrogenated palm glycerides Lauryl glucoside and polyglyceryl-dipolyhydroxystearate 16

17 Linia nowych kosmetyków Lirene Aqua Cristal wykorzystuje technologię ciekłych kryształów. Innowacyjna budowa kremów pomaga głębiej wnikać składnikom aktywnym w strukturę skóry, intensywnie nawilżając, stabilizując nawodnienie, zmniejszając ubytek wody oraz dostarczając składników odżywczych. Receptury kremów zawierają minerały oraz błękitne algi, znane z właściwości nawilżających. Ciała o nieuporządkowanej strukturze geometrycznej zwane są ciałami bezpostaciowymi (amorficznymi) np. szkło, kauczuk, włókna naturalne i syntetyczne, bursztyn, siarka bezpostaciowa, syntetyczna amorficzna krzemionka. alotropia i polimorfizm alotropia - występowanie pierwiastka chemicznego w różnych postaciach krystalicznych, np.: C - grafit, diament, fulereny, nanorurki S - rombowa i jednoskośna, P - biały, czerwony, fioletowy, czarny. polimorfizm - występowanie związków chemicznych w różnych postaciach krystalicznych, np.: CaCO 3 - aragonit i kalcyt, ZnS - blenda cynkowa i wurcyt, Określoną postać polimorficzną można uzyskać poprzez dobór odpowiednich warunków krystalizacji. W danych warunkach temperatury i ciśnienia tylko jedna z odmian polimorficznych jest stabilna. Odmiana nietrwała, przechodząca powoli w trwałą nosi nazwę metastabilnej. Taka forma jest często używana do celów leczniczych z uwagi na lepszą rozpuszczalność i większą szybkość rozpuszczania. Te ostatnie zaś mają wpływ na dostępność biologiczną substancji czynnej. 17

18 Polimorfizm substancji leczniczej wpływa istotnie na jej właściwości fizyczne takie jak gęstość, rozpuszczalność, szybkość rozpuszczania, temperatura topnienia, twardość, własności optyczne i magnetyczne, zdolność adsorpcji i trwałość. Także aktywność farmakologiczną (działanie farmakologiczne) jest odmienna dla różnych form leku (różnice w szybkości rozpuszczania odmian). Podczas krystalizacji może dochodzić do powstawania form semikrystalicznych, których w przypadku niektórych leków, szybkość rozpadu jest nawet 30 razy większa od formy krystalicznej. Podanie tej formy może też skutkować wyższym stężeniem we krwi. Ciała polimorficzne w kosmetologii Masło kakaowe = ciało stałe, kruche, jasnożółte o przyjemnym, charakterystycznym zapachu kakao. Występuje w czterech odmianach: α, β, β' i γ. Odmiany te różnią się temperaturą topnienia Odmiana alotropowa Temperatura topnienia w C γ 18 α β' β 34,5 18